反芻動物養(yǎng)分需要量動物營養(yǎng)學(xué)研究措施及試驗技術(shù)飼料的營養(yǎng)價值評估包括兩方面內(nèi)容：首先要評估飼料中營養(yǎng)成分含量。另首先要評估飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的可運用性。一、評估反芻動物飼料營養(yǎng)成分含量的措施概略養(yǎng)分分析法范氏纖維分析法CNCPs法濕分析法近紅外光譜分析(NIRS)1、概略養(yǎng)分分析法Weende體系根據(jù)化學(xué)成分分析將飼料成分分為粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分、粗纖維、無氮浸出物和水分6大營養(yǎng)成分。以評估比較飼料的營養(yǎng)價值。盡管此體系是飼料營養(yǎng)價值評估的基礎(chǔ)，但僅根據(jù)化學(xué)成分分析并不能闡明反芻動物對飼料的消化運用狀況。運用概略養(yǎng)分分析所測得的飼料養(yǎng)分與動物消化吸取養(yǎng)分間存在很大差異。因而不能很好地反應(yīng)飼料的營養(yǎng)價值。2、范氏纖維分析VanSoest體系在評估粗飼料營養(yǎng)價值方面較Weende體系有了長足的進步。它在Weende體系分析措施的基礎(chǔ)上。對粗纖維和無氮浸出物這兩個指標(biāo)進行了修正和重新劃分。不僅給出了飼料中各類粗養(yǎng)分的測定值，并且給出飼料某種詳細(xì)營養(yǎng)成分的含量。洗滌纖維分析的技術(shù)路線和工藝流程3、CNCPS法CNCPS法即康奈爾凈碳水化合物-蛋白質(zhì)體系(Comellnetcarbohydrateandproteinsys．tern)。該體系把飼料的化學(xué)分析與植物的細(xì)胞成分及反芻動物的消化運用結(jié)合起來，測定指標(biāo)多，反應(yīng)了動物對飼料運用的狀況，使分析成果更有參照價值；操作簡樸，不需要瘺管動物，易于原則化，便于應(yīng)用計算機為反芻動物編制飼料配方，可以精確估測動物、飼料、環(huán)境條件變化狀況下動物對營養(yǎng)物質(zhì)的需要量及運用。對于生產(chǎn)更有指導(dǎo)價值。此體系將飼料的碳水化合物分為4部分：CA為糖類，在瘤胃中可迅速降解；CB1為淀粉，為中速降解部分；CB2是可運用的細(xì)胞壁，為緩慢降解部分；CC部分是不可運用的細(xì)胞壁。碳水化合物的不可消化纖維為木質(zhì)素x2.4。將蛋白質(zhì)分為3部分：非蛋白氮(NPN)、真蛋白質(zhì)和不可運用蛋白質(zhì)。這3部分分別被描述為PA(NPN)、PB(真蛋白)和PC(結(jié)合蛋白質(zhì))。真蛋白質(zhì)又被深入分為PB1、PB2和PB3三部分。PA和PB1在緩沖液中可溶解，PB1在瘤胃中可迅速降解，PC具有與木質(zhì)素結(jié)合的蛋白質(zhì)、單寧蛋白質(zhì)復(fù)合物和其他高度抵御微生物和哺乳類酶類的成分。在酸性洗滌劑中不能被溶解(ADFIP)。在瘤胃中不能被瘤胃細(xì)菌降解，在瘤胃后消化道也不能被消化。PB3在中性洗滌劑中不溶解(NDFIP)。但可在酸性洗滌劑中溶解，由于PB3與細(xì)胞壁結(jié)合在一起，因而在瘤胃中可緩慢降解，其中大部分可逃脫瘤胃降解。緩沖液不溶蛋白質(zhì)減去中性洗滌不溶粗蛋白，剩余部分為PB2。部分PB2在瘤胃中可被發(fā)酵，部分流入后腸道中。4、近紅外光譜分析近紅外光譜分析通過度析飼料組織構(gòu)造的直接措施和從動物排泄物中預(yù)測飼糧品質(zhì)的間接措施．檢測飼料中的重要指標(biāo)。例如粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、丹寧酸和礦物質(zhì)等。來綜合評價飼料的營養(yǎng)價值。此外還可以用近紅外光譜分析法測定的多種營養(yǎng)素參數(shù)或有機物體外消化率來構(gòu)建飼料能量預(yù)測模型。近紅外光譜分析長處將NIRs用于飼料養(yǎng)分分析。不需要對樣品進行破壞性處理。具有迅速、精確、成本低、無污染、不需化學(xué)試劑、不必稱量的長處。便于對飼料營養(yǎng)價值進行即時監(jiān)測，指導(dǎo)反芻動物13糧配制．提高飼喂質(zhì)量。目前已成為分析領(lǐng)域的先導(dǎo)技術(shù)。美國牧草和草地協(xié)會應(yīng)用此技術(shù)制定了豆科、豆科與禾本科混合干草的質(zhì)量原則。此項技術(shù)為牧草營養(yǎng)價值的迅速評估和現(xiàn)場交易奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。該技術(shù)已在美國得到普及，在我國尚未得到廣泛應(yīng)用。二、評估飼料營養(yǎng)物質(zhì)可運用性的措施評估一種飼料的營養(yǎng)價值最精確、最直觀的措施就是動物試驗，根據(jù)動物消化代謝狀況?？梢栽u估該飼料的營養(yǎng)價值。反芻動物飼料營養(yǎng)價值的評估措施重要有活體法、半體內(nèi)法(尼龍袋法)和體外法。

體內(nèi)法是給動物安裝十二指腸和回腸瘺管，分別從十二指腸和回腸瘺管采用食糜樣本，測定食糜養(yǎng)分在小腸中的消化率。1、體內(nèi)法體內(nèi)法的優(yōu)缺陷體內(nèi)法是直接評估反芻動物瘤胃發(fā)酵及飼料營養(yǎng)價值的措施，且測定的成果最靠近正常的生理狀態(tài)，具有可靠性和真實性。體內(nèi)法測定動物對飼料的采食量、消化率和運用率。并以此評估飼料的營養(yǎng)價值。其長處是能測出飼料在體內(nèi)的實際降解率。并且除能測定蛋白質(zhì)降解率外。還可以測定碳水化合物在瘤胃的降解、瘤胃微生物蛋白的合成、瘤胃微生物運用能量和降解氮的效率，這是其他措施所不及的。此措施精確性好，是其他措施的原則，其他評估措施都需用體內(nèi)法進行校正，不過體內(nèi)法措施復(fù)雜，費時費力，需要一定數(shù)量的動物和大量的飼料樣品，不便于大規(guī)模進行。且由于試驗動物個體間差異較大，試驗成果可反復(fù)性較差。不利于測定措施的原則化。并且體內(nèi)法測定消化率的影響原因諸多：標(biāo)識物不一樣測定的成果也不一樣；日糧的頻繁更換對動物來說也是一種應(yīng)激，此種狀況下便不能反應(yīng)家畜的正常生理狀況；內(nèi)源氮的難于精確估計也是引起誤差的重要原因；食糜或糞樣的代表性及化學(xué)成分不一樣引起的誤差也在所難免。2、半體內(nèi)法半體內(nèi)法又稱尼龍袋法。是一種評估飼料在瘤胃內(nèi)降解速度和程度的措施，在國內(nèi)外應(yīng)用的最普遍。因其不需要復(fù)雜的分析技術(shù)及較少的花費，并能直接為實際生產(chǎn)提供可用的參數(shù)，逐漸成為取代體內(nèi)法的評價反芻動物飼料營養(yǎng)價值的參照措施。原理該法是將被測飼料放在尼龍袋中，通過測定不一樣培養(yǎng)期飼料蛋白質(zhì)或有機物吸水量。然后結(jié)合該飼料過瘤胃外流速度。從而計算出蛋白質(zhì)和有機物的瘤胃降解率。再將一定量通過瘤胃降解的待測飼料殘渣裝入尼龍袋中，封口后由真胃瘺管將尼龍袋投入消化道，從糞便搜集排出的尼龍袋，就可測定待測飼料過瘤養(yǎng)分小腸消化率。長處在活體內(nèi)進行，可以比較實際地反應(yīng)出消化道內(nèi)環(huán)境條件，成本低，簡樸易行，具有很好的反復(fù)性和穩(wěn)定性，便于推廣應(yīng)用，克服了體內(nèi)法的缺陷。局限性受到試驗動物的限制，一次評估的樣品有限，一次只能測定少許樣本，并且需要至少3頭瘺管動物來消除動物間的個體差異．導(dǎo)致該措施不適合在試驗室進行大量樣本的常規(guī)分析。并且動物試驗中其他的某些原因(如微生物污染等)仍難以處理。3、體外法體外法與體內(nèi)法和尼龍袋法相比較，具有操作簡便，輕易原則化、反復(fù)性好等長處，從而得到了較廣泛的應(yīng)用，逐漸成為試驗室研究的重點。按照飼料培養(yǎng)液成分的不一樣，體外法可以分為瘤胃液法、酶解法和糞液法。瘤胃液法包括兩步法和體外產(chǎn)氣法兩步法兩步法(又稱兩階段培養(yǎng)法)是Tdley和Terry于1963年在一步法的基礎(chǔ)上提出的。該法以試管培養(yǎng)瘤胃液和飼料樣品模擬瘤胃消化來評估飼料的可消化性。即將飼料在瘤胃液中培養(yǎng)48h后再用胃蛋白酶(pH大概為2)培養(yǎng)48h，以模擬真胃和部分小腸的消化過程，培養(yǎng)結(jié)束后分離出殘渣進行分析。兩步法可以在體外模擬瘤胃消化。多應(yīng)用于評估飼料干物質(zhì)及有機物在瘤胃的降解率。兩步法雖克服了常規(guī)試驗措施所具有的一系列限制原因。但不能測定飼料的動態(tài)消化率，不利于飼料的篩選。此外，由于發(fā)酵終產(chǎn)物不能外移．與反芻動物瘤胃食糜外排的生理規(guī)律不相符，也影響測定成果的穩(wěn)定性和精確性。體外產(chǎn)氣法法體外產(chǎn)氣法是評估反芻動物飼料營養(yǎng)價值的一種非常有效的措施。一次可進行大量樣本的測定，與體內(nèi)法相比，不需要大量的試驗動物。并且成果與體內(nèi)法具有高度有關(guān)性，已經(jīng)越來越多地應(yīng)用在反芻動物飼料營養(yǎng)研究上。原理體外產(chǎn)氣法是基于飼料樣品在體外用瘤胃液發(fā)酵所產(chǎn)生氣體(CO2和CH4)的比率來估計有機物消化率的迅速措施?？梢栽u估反芻動物飼料的干物質(zhì)降解率和代謝能、評估飼料的營養(yǎng)價值、監(jiān)測飼料的動態(tài)降解特性及飼料間的組合效應(yīng)。最簡樸的產(chǎn)氣記錄設(shè)備，即一種針口被密封在標(biāo)有刻度的注射器，在39℃的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)，通過產(chǎn)氣推進活塞來觀測產(chǎn)氣量。隨即計算機控制程序的引入，推進了半自動的定點實時記錄系統(tǒng)和全自動發(fā)酵產(chǎn)氣實時記錄裝置的出現(xiàn)。長處注射器測定法。因其設(shè)備簡樸、易于操作，合用于少許樣本的發(fā)酵試驗。而全自動實時產(chǎn)氣裝置，可以獲得更詳盡的數(shù)據(jù)記錄。利于描繪更精確的產(chǎn)氣曲線，并可減少人力，合用于大規(guī)模的試驗。無論是全自動實時產(chǎn)氣裝置，還是注射器測定產(chǎn)氣量，其原理相似。均為通過給每個發(fā)酵瓶配置一種氣體記錄裝置，進行產(chǎn)氣記錄。局限性作為一種體外模擬技術(shù)，試驗環(huán)境有別于動物實際生理狀況(如發(fā)酵產(chǎn)物的累積)，同時多種類型的飼料產(chǎn)氣量不一樣，產(chǎn)氣量并不能直接衡量不一樣種飼料之間的降解程度。酶解法酶解法是用酶溶液替代瘤胃液對飼料營養(yǎng)價值進行評估的一種體外措施。是用商業(yè)生物酶制劑(胃蛋白酶、纖維素酶等)與飼料樣品培養(yǎng)以評估飼料有機物或蛋白質(zhì)的降解率的措施。目前重要有單一胃蛋白酶或單一纖維素酶酶解法和蛋白酶一纖維素酶的復(fù)合酶解法。長處測定環(huán)境易于原則化，穩(wěn)定性高，試驗室之間可比性強。能大批量在試驗室進行操作，效率高，成本較低，不必維持試驗動物，是有前途的試驗室評估措施。局限性由于各國研究者所采用的酶程序不一樣，致使成果無法比較。酶解法只測定某一時間點的降解率而忽視了動態(tài)降解率。并且由于酶的特異性，用單一酶或少數(shù)幾種酶構(gòu)成的復(fù)合酶很難模擬瘤胃中微生物對蛋白質(zhì)的復(fù)雜消化過程。酶解法對于能量含量較高的飼料，也許優(yōu)于尼龍袋法，但對于粗飼料測定的反復(fù)性很差。假如對粗飼料進行分類估測。則可明顯提高酶解法與尼龍袋法的有關(guān)。糞液法糞液法是用人工唾液稀釋的牛糞液或羊糞液替代瘤胃液對飼料營養(yǎng)價值進行評估的一種體外法。反芻動物糞便重要成分包括未消化的飼料殘渣、瘤胃后消化存活下來的瘤胃微生物、來自大腸微生物、內(nèi)源消化酶等。其中細(xì)菌成分及其殘渣占了相稱大的部分。未消化的瘤胃微生物和來自大腸的微生物是糞便中微生物的重要來源。因此，瘤胃微生物和糞便微生物在一定程度上具有同源性。這是用糞液替代瘤胃液進行體外消化試驗的理論基礎(chǔ)。長處糞液法具有簡樸、精確、反復(fù)性好、可批量測定等長處。是在養(yǎng)殖現(xiàn)場或放牧條件下批量測定干草或其他粗飼料體外消化率最有前途的措施。尤其是不使用瘺管動物就可迅速測定飼料消化率。符合動物福利倡導(dǎo)者的規(guī)定，因此，這種措施越來越受到西方學(xué)者的重視。該措施已被用來評估反芻動物營養(yǎng)價值。局限性有報道認(rèn)為該措施不適合測定低質(zhì)粗飼料如作物秸稈。因此，有必要對糞液法合用的范圍和措施的原則化做深入研究。三、反芻動物多種營養(yǎng)需要研究的措施反芻動物營養(yǎng)需要的研究措施中普遍采用的有梯度喂養(yǎng)試驗、消化代謝試驗、氣體代謝試驗、絕食代謝試驗、比較屠宰試驗、碳氮平衡試驗等多種措施。運用試驗所測得的數(shù)據(jù)，借助某些參數(shù)，借以估測反芻動物的營養(yǎng)需要量。這些試驗措施各有優(yōu)缺陷，不過將喂養(yǎng)試驗、消化代謝試驗、比較屠宰試驗、氣體代謝試驗和絕食代謝試驗相結(jié)合，是集多種措施的長處進行綜合系統(tǒng)分析的理想措施之一，也是目前應(yīng)用最廣泛的研究措施。1、能量的研究措施能量需要的研究措施仍以喂養(yǎng)試驗、消化代謝試驗、氣體代謝試驗及比較屠宰試驗4種措施為主。喂養(yǎng)試驗和消化代謝試驗喂養(yǎng)試驗和消化代謝試驗是國內(nèi)研究能量需要最常用的措施，重要用于研究不一樣能量水平日糧對生長發(fā)育和消化代謝的影響。詳細(xì)措施是在喂養(yǎng)試驗中期進行消化代謝試驗，試驗采用全收糞法，每日搜集排出的糞和尿供營養(yǎng)成分分析。最終綜合考慮生長發(fā)育狀況和消化代謝狀況得出一種推薦的能量水平。氣體代謝試驗重要是采用呼吸面具法，是根據(jù)測得的代謝產(chǎn)物和氧耗。間接計算出產(chǎn)熱，測得的值可與測熱室或測熱柜測得的值相比。其價格低、操作簡樸、便攜性好，具有重要實用價值。比較屠宰試驗措施比較屠宰法測得的成果代表在屠宰前相稱長一段時間內(nèi)的喂養(yǎng)水平、放牧活動及所遭受自然環(huán)境變化影響的綜合成果，為實測數(shù)據(jù)，具有相稱的可靠性。2、蛋白質(zhì)需要的研究措施反芻動物對飼料蛋白質(zhì)的需要劃分為瘤胃微生物需要和動物自身需要。以小腸蛋白質(zhì)為關(guān)鍵評價反芻動物的蛋白質(zhì)需要量和飼料的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值。小腸蛋白質(zhì)又稱為可代謝蛋白質(zhì)(MP)，重要包括瘤胃微生物合成的蛋白質(zhì)(MCP)、瘤胃非降解飼料蛋白質(zhì)(UDP)和很少許的內(nèi)源蛋白質(zhì)(ECP)。小腸蛋白質(zhì)的測定措施目前評估小腸蛋白質(zhì)的措施重要有4種：體內(nèi)法、半體內(nèi)法(運動尼龍袋法)、動物模擬法(非反芻動物測定法)和體外法(酶解法)。瘤胃微生物蛋白質(zhì)產(chǎn)量的測定估測瘤胃微生物蛋白質(zhì)的合成量是新蛋白質(zhì)體系的一種研究重點措施有：二氨基庚二酸(DAPA)法、核糖核酸(RNA)法、嘌呤法、同位素(35S、15N和32P)法和尿嘌呤衍生物法(PD)等，其中以DAPA和RNA法應(yīng)用最廣泛。3、礦物質(zhì)需要量的研究措施措施：包括礦物質(zhì)平衡試驗、喂養(yǎng)試驗、比較屠宰試驗及同位素標(biāo)識法。對于Ca、P、Mg、Na、K、Se、Zn、Mn和Fe等礦物質(zhì)元素的需要量，常采用析因法。對于諸如S、Cu和I等微量元素，由于它們在動物體內(nèi)代謝過程非常復(fù)雜，它們的需要量更多地依賴于功能性模型預(yù)測。